CN109253716A - 横梁挠度的非接触式测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种横梁挠度的非接触式测量装置及方法，本装置的平台设于三脚支架顶端，水平仪设于平台，标尺垂直设于平台顶面，激光测距仪设于平台。本方法首先将三个测量装置间隔设于被测横梁正下方并且各测量装置的平台通过水平仪调平；中部测量装置通过激光测距仪建立虚拟的水平高程基准线，并且测量与被测横梁的距离；两端测量装置分别通过标尺测量与水平高程基准线的距离，同时通过激光测距仪分别测量与被测横梁的距离；根据上述实测数据计算得到横梁扰度值。本装置结构简单，操作方便，不受现场测量条件的限制；本方法简单易行，有效提高测量作业效率及测量精度，及时掌握横梁结构状态，确保设备的正常可靠运行。

Description

横梁挠度的非接触式测量装置及方法

技术领域

本发明涉及一种横梁挠度的非接触式测量装置及方法。

背景技术

冶金、造船等行业的厂房结构梁、吊车梁等横梁在荷载作用下经常产生挠度变形，横梁的过大挠度变形对钢结构产生附加应力，不利于结构的正常承载，如行车横梁的过大挠度变形导致行车溜车、啃轨，影响行车正常安全运行，屋面横梁的过大挠度变形易导致屋盖***失稳等安全隐患。

为了及时、正确掌握横梁挠度变形状况，对横梁的挠度进行测量是结构检测与鉴定以及工业建筑结构状态管理中的一项重要检测内容之一。在横梁挠度变形测量过程中，由于厂房内现场作业区域空间窄小，光线暗弱，部分设备区域振动较大、存在热气等诸多测量的不利条件，往往无法满足采用架设水准仪、全站仪等测量仪器对横梁挠度进行测量的常规条件，且采用水准仪等仪器测量横梁挠度变形时，测量效率较低，且测量技术要求较高，测量成本也较高。

通常横梁挠度变形的传统方法是采用水准仪+钢塔尺或采用全站仪直接进行测量，其缺陷是厂房内现场作业区域空间窄小，光线暗弱，易产生测量偏差；部分标高较高的屋面横梁或吊车横梁，采用水准仪或全站仪等仪器测量横梁挠度变形时，受条件限制有时无法进行测量，且对于测量的技术要求较高，测量费用也较高；在厂房内部分设备区域振动较大（如转运站等工艺钢结构中的钢梁）、存在热气等诸多测量的不利条件时，常规测量仪在该区域内无法正常置中、调平，不具备采用架设水准仪等测量仪器对横梁挠度进行测量的常规条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种横梁挠度的非接触式测量装置及方法，本装置结构简单，操作方便，不受现场测量条件的限制；本方法简单易行，有效提高测量作业效率及测量精度，及时掌握横梁结构状态，确保设备的正常可靠运行。

为解决上述技术问题，本发明横梁挠度的非接触式测量装置包括三脚支架、平台、水平仪、标尺和激光测距仪，所述平台设于所述三脚支架顶端，所述水平仪设于所述平台，所述标尺垂直设于所述平台顶面，所述激光测距仪设于所述平台。

进一步，所述平台通过螺杆设于所述三脚支架顶端并且通过手柄旋转螺杆驱动平台升降。

进一步，所述平台与螺杆之间设有用于平台调平并自锁的万向节。

一种横梁挠度的非接触式测量方法包括如下步骤：

步骤一、将上述三个测量装置间隔设于被测横梁正下方并且分别位于被测横梁的两端和中部，各测量装置的平台通过水平仪调平；

步骤二、被测横梁中部测量装置通过激光测距仪建立虚拟的水平高程基准线，并且测量被测横梁中部测量装置与被测横梁的距离D；

步骤三、被测横梁两端测量装置分别通过标尺测量与水平高程基准线的距离A、B，同时通过激光测距仪分别测量与被测横梁的距离C、E；

步骤四、根据实测数据计算横梁扰度值L，

其中：F为激光测距仪中心测点到激光测距仪底面的距离。

由于本发明横梁挠度的非接触式测量装置及方法采用了上述技术方案，即本装置包括三脚支架、平台、水平仪、标尺和激光测距仪，平台设于三脚支架顶端，水平仪设于平台，标尺垂直设于平台顶面，激光测距仪设于平台。本方法首先将三个测量装置间隔设于被测横梁正下方并且各测量装置的平台通过水平仪调平；中部测量装置通过激光测距仪建立虚拟的水平高程基准线，并且测量与被测横梁的距离；两端测量装置分别通过标尺测量与水平高程基准线的距离，同时通过激光测距仪分别测量与被测横梁的距离；根据上述实测数据计算得到横梁扰度值。本装置结构简单，操作方便，不受现场测量条件的限制；本方法简单易行，有效提高测量作业效率及测量精度，及时掌握横梁结构状态，确保设备的正常可靠运行。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明横梁挠度的非接触式测量装置结构示意图；

图2为本发明测量方法的示意图。

具体实施方式

实施例如图1所示，本发明横梁挠度的非接触式测量装置包括三脚支架1、平台2、水平仪3、标尺4和激光测距仪5，所述平台2设于所述三脚支架1顶端，所述水平仪3设于所述平台2，所述标尺4垂直设于所述平台2顶面，所述激光测距仪5设于所述平台2。

优选的，所述平台2通过螺杆设于所述三脚支架顶端并且通过手柄21旋转螺杆驱动平台2升降。

优选的，所述平台2与螺杆之间设有用于平台调平并自锁的万向节。

如图2所示，一种横梁挠度的非接触式测量方法包括如下步骤：

步骤一、将上述三个测量装置10间隔设于被测横梁11正下方并且分别位于被测横梁11的两端和中部，各测量装置10的平台通过水平仪调平；

步骤二、被测横梁中部测量装置通过激光测距仪建立虚拟的水平高程基准线12，并且测量被测横梁中部测量装置与被测横梁11的距离D；

步骤三、被测横梁两端测量装置分别通过标尺测量与水平高程基准线12的距离A、B，同时通过激光测距仪分别测量与被测横梁11的距离C、E；

步骤四、根据实测数据计算横梁扰度值L，

其中：F为激光测距仪中心测点到激光测距仪底面的距离。

本装置和方法尤其适用于厂房内现场作业区域空间窄小，光线暗弱，高度较高横梁的在线挠度测量，也适用于横梁附近区域地面无架设水准仪测量的空间，因此本方法不受现场测量场地条件限制；同时适用于厂房内部分设备区域振动较大、存在热气等特殊场合，满足现场测量的要求；并且特别适用于测量高度较高的屋面横梁、屋面檩条、屋架横梁的测量；有效提高测量作业效率，作业过程一般仅需3人，测量每根横梁约需要3～5分钟，操作简洁方便，安全，减少现场测量人员，提高测量精度，应用本方法测量精度可达3mm。

Claims (4)

1.一种横梁挠度的非接触式测量装置，其特征在于：本装置包括三脚支架、平台、水平仪、标尺和激光测距仪，所述平台设于所述三脚支架顶端，所述水平仪设于所述平台，所述标尺垂直设于所述平台顶面，所述激光测距仪设于所述平台。

2.根据权利要求1所述的横梁挠度的非接触式测量装置，其特征在于：所述平台通过螺杆设于所述三脚支架顶端并且通过手柄旋转螺杆驱动平台升降。

3.根据权利要求1或2所述的横梁挠度的非接触式测量装置，其特征在于：所述平台与螺杆之间设有用于平台调平并自锁的万向节。

4.一种横梁挠度的非接触式测量方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、将权1至权3任一项所述的三个测量装置间隔设于被测横梁正下方并且分别位于被测横梁的两端和中部，各测量装置的平台通过水平仪调平；

步骤二、被测横梁中部测量装置通过激光测距仪建立虚拟的水平高程基准线，并且测量被测横梁中部测量装置与被测横梁的距离D；

步骤三、被测横梁两端测量装置分别通过标尺测量与水平高程基准线的距离A、B，同时通过激光测距仪分别测量与被测横梁的距离C、E；

步骤四、根据实测数据计算横梁扰度值L，

其中：F为激光测距仪中心测点到激光测距仪底面的距离。